【摘要】：鋅離子是人體內(nèi)第二大豐富的過渡金屬離子,它在許多細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的生理過程中扮演著重要角色。另外,環(huán)境中過量的鋅離子會對植物造成一定的毒害作用。因此,能夠快速而廉價(jià)的檢測人體與環(huán)境中鋅離子濃度具有重要意義。與發(fā)射光譜法、高效液相色譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法等方法相比,熒光分析法具有靈敏度高、選擇性好、響應(yīng)時(shí)間短、沒有場地限制等優(yōu)點(diǎn),因此,熒光分析法在離子檢測中引起了廣泛的關(guān)注。另一方面,二芳基乙烯化合物在眾多光致變色材料中由于其優(yōu)秀的熱穩(wěn)定性、抗疲勞性和快速響應(yīng)等特點(diǎn)而成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn);酰腙作為一類特殊的席夫堿,其性質(zhì)要比一般的席夫堿性質(zhì)穩(wěn)定,鰲合能力強(qiáng),因此將其用做連接基團(tuán)不僅可以簡化合成步驟,而且還可以提高物質(zhì)對離子的選擇性。基于以上事實(shí),設(shè)計(jì)合成以下四類具有多重響應(yīng)的二芳烯衍生物。具體研究內(nèi)容如下:第一章首先介紹了離子檢測的方法和意義以及離子型熒光傳感器的分類和機(jī)理,其次闡述了光致變色材料的研究進(jìn)展以及二芳烯衍生物的優(yōu)點(diǎn),接著又講述酰腙類席夫堿的特點(diǎn),最后提出了本課題的主要研究內(nèi)容。第二章設(shè)計(jì)合成一種含有咪唑并[1,2-a]吡啶的二芳烯衍生物DTIP-1O,首先研究了該化合物對金屬離子的熒光選擇性,發(fā)現(xiàn)該物質(zhì)對Zn~(2+)有專一性識別;然后又研究了它的比色性質(zhì)。第三章將吲唑通過酰腙與二芳烯連接起來形成化合物DTI-2O,在紫外測試中,該化合物不僅可以選擇性識別CN~-和F~-,還可以對OH~-有響應(yīng)。在熒光測試中,該化合物對陽離子Zn~(2+)有專一性的識別。第四章合成一種新型的含有萘酚的二芳烯衍生物DTNA-3O,在熒光測試中,該化合物有溶劑效應(yīng),其在不同的溶劑選擇不同的離子。在四氫呋喃溶液中,該化合物可以專一性識別Zn~(2+);在乙腈溶液中,該化合物可以專一性識別Al~(3+)。第五章將咪唑并[2,1-b]噻唑通過酰腙引入到二芳烯上來形成新的化合物DTIT-4O,在熒光測試過程中,該化合物在甲醇溶液中可以選擇性識別Zn~(2+)和Al~(3+)。當(dāng)加入Zn~(2+)時(shí),溶液顏色變?yōu)辄S綠色,當(dāng)加入Al~(3+)時(shí),溶液的顏色變?yōu)榱辆G色;該化合物在甲醇中與Zn~(2+)和Al~(3+)的絡(luò)合機(jī)制不同,并通過了核磁與質(zhì)譜進(jìn)行了驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：江西科技師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O657.3
【圖文】：

第 1 章引言熒光探針光探針是利用探針的光物理與光化學(xué)特性，在離子水平中隨著體系某一性質(zhì)發(fā)生變化其熒光性質(zhì)也發(fā)生變化，種類或者被分析物質(zhì)濃度等信息，這種探針就被稱為離熒光探針主要有識別基團(tuán)（R），連接基團(tuán)（S）和熒光），這三種基團(tuán)在熒光探針中起著不同的功能：識別基團(tuán)的物質(zhì)結(jié)合，并使探針?biāo)幍沫h(huán)境發(fā)生變化；連接基團(tuán)別基團(tuán)的作用，用于信號傳遞；熒光基團(tuán)，通過連結(jié)基然后把識別基團(tuán)的變化的化學(xué)信號轉(zhuǎn)變成易于觀察的輸上把化學(xué)信號轉(zhuǎn)變成易觀察的儀器信號或者熒光信號。可以通過不同的的方式結(jié)合，例如：配位鍵、氫鍵、靜等。

行的；識別基團(tuán)，是探針通過氫鍵、配位鍵、范德華力等弱相結(jié)合的部位。連結(jié)基團(tuán)，是將熒光團(tuán)和識別基團(tuán)連接在一子選擇性識別又有熒光變化的超分子體系；對于 PET 熒光探基團(tuán)通過連結(jié)基團(tuán)組成電子受體與電子供體。當(dāng)熒光團(tuán)受到有軌道（HOMO）中的電子躍遷到其最低空軌道（LUMO）最高占有軌道（HOMO）的能量級位于熒光團(tuán)的最高占有軌道（軌道（LUMO）之間，當(dāng)熒光團(tuán)受到光照射激發(fā)后，識別基團(tuán)OMO）的電子躍遷到熒光團(tuán)最高占有軌道（HOMO）中，使低空軌道（LUMO）的電子不能回來，從而不能發(fā)射熒光，導(dǎo)屬離子與識別基團(tuán)結(jié)合后，金屬離子降低了識別基團(tuán)的給電或者阻斷了 PET 過程，使熒光團(tuán)的熒光發(fā)射強(qiáng)度得到增強(qiáng)。合時(shí)，探針沒有熒光或者有弱的熒光，一旦探針與金屬離子出較強(qiáng)的熒光，這就是由于 PET 機(jī)制引起的。探針與離子結(jié)明顯的差異，呈現(xiàn)出明顯的“開”與“關(guān)”狀態(tài)，因此這類開關(guān)。其理論如下圖 1-2 所示：

第 1 章引言共振能量在轉(zhuǎn)移（FRET）振能量在轉(zhuǎn)移（FRET）[12,13]，它來源于同一個探針中兩用，一個熒光團(tuán)作為能量的供體，另一個熒光團(tuán)作為能通過不共軛的化學(xué)鍵連接。當(dāng)兩個熒光團(tuán)的距離小于 1射光譜與能量的受體的激發(fā)光譜發(fā)生部分重合，當(dāng)用能波長進(jìn)行激發(fā)，供體熒光團(tuán)不發(fā)射熒光，而是通過偶極無輻射的傳遞給能量受體熒光團(tuán)使其產(chǎn)生熒光。FRET 型的光向長波長的光進(jìn)行轉(zhuǎn)變，使短波長的發(fā)射峰的熒光長的發(fā)射峰熒光強(qiáng)度發(fā)生增強(qiáng)，這變相的增大了探針的利于應(yīng)用于細(xì)胞成像，使其有效消除背景的干擾。因此，廣泛的應(yīng)用在分子生物學(xué)和細(xì)胞學(xué)等領(lǐng)域。其示意圖如

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